Cinetiche di formazione ed impatto organolettico della geosmina nei

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NUMERO 54 - Maggio - Giugno 2007
Cinetiche di formazione ed impatto organolettico della geosmina nei
vini: recenti acquisizioni al riguardo.
Numerosi studi sono stati condotti, negli ultimi
vent'anni, attorno ad un variegato gruppo di molecole responsabili, nei vini, di anomalie organolettiche descritte genericamente come sentori di
"terra", di "muffa", di "umido", di "fungo" ed impropriamente spesso fatti risalire, in toto, come origine, a difettosità del tappo in sughero.
Diamo conto qui delle più recenti acquisizioni
al riguardo.
Generalità e cenni storici
Negli ultimi vent'anni l'attenzione di numerosi
ricercatori è stata attratta da un eterogeneo gruppo di
molecole responsabili, nei vini, di anomalie organolettiche descritte genericamente come sentori di "terra", di
"muffa", di "umido", di "fungo" ed impropriamente spesso fatti risalire, come origine, a difettosità del tappo in
sughero.
Nel 1993 Mazzoleni, Colagrande ed altri hanno
ritrovato ed identificato tramite cromatografia gassosa
accoppiata a spettrometria di massa più di un centinaio
Figura 2: Rappresentazione della molecola della
Geosmina
P. Ribéreau-Gayon, Y Glories, A. Maujean, D. Dubourdieu - Trattato di
Enologia II - Edagricole, Bologna
di sostanze volatili partendo da polveri del sughero utilizzato per la fabbricazione dei tappi: tra queste idrocarburi, alcoli, acidi, aldeidi e chetoni.
Dal 1986 al 1989 Amon ed altri, con analoghe
metodologie appoggiate ad un dispositivo olfattometrico, analizzando numerosi vini i quali presentavano anoFigura 1: I principali composti ritenuti responsabili delle
anomalie organolettiche dei vini descritte come sentori di malie organolettiche del tipo qui preso in considerazione, hanno ritrovato con buona frequenza le molecole
"terra", di "muffa", di "umido", di "fungo" .
P. Ribéreau-Gayon, Y Glories, A. Maujean, D. Dubourdieu - Trattato di riportate in fig. 1.
Enologia II - Edagricole, Bologna
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La Geosmina: ruolo e particolarità.
Tra le sostanze implicate nelle anomalie organolettiche dei vini descritte come sentori di "terra,
muffa, fungo, sporco" ("off flavors" per gli anglosassoni) risulta quindi, assieme a cloroanisoli, chetoni
ed alcoli, anche la Geosmina (trans-1,10-dimethyltrans-9-decalolo).
il suo caratteristico negativo impatto sui profumi di
vari alimenti.
Effettivamente, nei vini in particolare, la Geosmina appare tra le molecole contaminanti aventi minor
soglia di percezione (superiore solamente a quella del
2,4,6 Tricloroanisolo; circa ai livelli caratteristici anche
del 1-Octen-3-One e del 2-Metilisoborneolo) fra quelle
implicate nel dar luogo ad "off flavors".
Il manifestarsi ripetuto, nelle passate vendemFigura 3:
Soglie di percezione e descrittori organomie,
in Francia, nelle principali regioni vinicole
lettici di alcuni composti ritenuti responsabili di ano(Bordolese,
Beaujolais, Valle della Loira, Borgogna) di
malie organolettiche dei vini.
difettosità a livello aromatico (sentori di terra, muffa,
fungo) associati a raccolte di uva presentanti marciumi
Questa molecola, conosciuta tra gli inquinanti del- più o meno evidenti, ha portato i ricercatori ad indagal'acqua, presente pure in altri vegetali, quali le bar- re sulle molecole responsabili di tali sentor
babietole e ritrovata anche in derrate conservate
Nel 2000 Philippe Darriet, Monique Pons e So(es. fagioli secchi), è da tempo oggetto di studio per phie Lamy, operanti nell'equipe coordinata dal professor Denis Dubourdieu alla Facoltà di Enologia di Bordeaux hanno ritrovato e successivamente identificato
con certezza la Geosmina presente in vini derivati da
vinificazione di uve ammuffite e che presentavano forti
sentori "di terra".
E' senz'altro da notare come, in effetti, fino a
quel momento, la presenza di Geosmina fosse stata
collegata a possibili contaminazioni e cessioni da parte
di barrique e tappi difettosi, e non all'attività di un particolare agente di marciume sul grappolo.
Figura 4:
Identificazione dei picchi relativi alla Ge- Figura 5: I due ben distinti picchi cromatografici dei due
osmina a mezzo spettrometria di massa.
enantiomeri (+) e (-) Geosmina.
Identification and Quantification of Geosmin, an Earthy Odorant
Contaminating Wines - Philippe Darriet, Monique Pons, Sophie
Lamy, and Denis Dubourdieu - Faculté d’Œnologie, - Université
Victor Segalen Bordeaux 2, 351 cours de la liberation, 33405 Talence Cedex, France
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Philippe Darriet - Sophie Lamy - Stephane La Guerche - Monique
Pons - Denis Dubourdieu - Dominique Blancard Panagiotis - Steliopoulos - Armin Mosandl - Stereodifferentiation of geosmin in wine
Eur Food Res Technol (2001) 213:122–125DOI 10.1007/
s002170100346
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Successive indagini, sempre ad opera dello stesso gruppo di ricerca, al quale si era nel frattempo unito
aggiunto Stéphane la Guerche hanno posto in risalto
la presenza esclusiva, nel vino, dell'enantiomero (-),
che risulta essere:
- quello tra i due enantiomeri ad essere naturalmente bio-sintetizzato;
- nonché quello a più bassa soglia di percezione
(risulta infatti essere 11 volte più odoroso rispetto al
corrispondente (+)).
La Geosmina: i protagonisti della biosintesi nel
contesto enologico.
Restava da chiarire ad opera di quali microrganismi avvenisse, nel caso dei mosti e dei vini, la biosintesi della (-) Geosmina.
Un recente lavoro, i cui risultati sono stati pub-
blicati nello scorso 2005, ha contribuito in maniera
determinante a far luce anche su questi particolari
della problematica.
Era infatti noto in letteratura come alcuni
microrganismi ed in particolare miceti delle specie
Streptomyces e Penicillium fossero in numerose
condizioni in grado di operare la biosintesi della (-)
Geosmina, ma nulla si sapeva circa le effettive dinamiche in ambito enologico.
E' chiaro infatti che, per le intrinseche specificità delle uve (pH, ricchezza in zuccheri ed in nutrienti quali ammioacidi ed oligo-elementi) e successivamente dell'ambiente mosto, causa delle peculiari condizioni indotte dall'avvio del processo di
vinificazione (ambiente liquido, presenza di anidride
solforosa, chiarificanti, temperature diverse da
quella ambientale) sono attentamente da valutare,
per ogni singolo microrganismo, risposte, adatta-
Figure 5-6: Frequenza del rinvenimento di colonie di microrganismi sospetti produttori di Geosmina in
grappoli-campione raccolti nel Bordolese ed in altre regioni viticole francesi.
Origin of (-)geosmin on grapes: on the complementary action of two fungi, Botrytis cinerea and Penicillium expansum Stéphane La Guerche , Sophie Chamont, Dominique Blancard, Denis Dubourdieu and Philippe Darriet - AntonievanLeeuwenhoek
(2005)88:131–139DOI10.1007/s10482-005-3872-4
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Si è perciò proceduto innanzitutto all'isolamento ed alla collezione dei microrganismi presenti sulle
uve affette da marciumi in grappoli, parzialmente
ammuffiti e contenenti (-)Geosmina, provenienti da
diverse zone del Bordolese, nel corso di diversi anni,
dal 1999 al 2002.
Particolare attenzione è stata rivolta alla determinazione della presenza di Penicllium e Streptomyces, noti produttori di (-)Geosmina in altri ambienti,
e di Botrytis cinerea, non già noto produttore di Geosmina ma ritenuto in qualche modo coinvolto nel
fenomeno studiato, in ambito enologico, data anche
la sua onnipresenza.
Analogo campionamento è stato effettuato,
nel 2002, anche in altre regioni viticole francesi: i risultati, dal punto di vista microbiologico, si sono rivelati, tra le diverse regioni, sovrapponibili. (Vedere le
tabelle in Figure 5 e 6).
Sui grappoli ammuffiti campionati si sono rinvenuti Botrytis cinerea, che è risultata, come d'altronde ci si attendeva, la specie più rappresentata,
assieme a numerose specie di Penicllium ed alcuni
Streptomyces.
Per quanto riguarda quest'ultimo microrganismo le condizioni di pH specifiche dell'ambiente si
sono rivelate estremamente severe e quindi drasticamente limitanti le sue possibilità di sviluppo.
L'attenzione dei ricercatori si è quindi spostata
su Botrytis e Penicllium.
Si è riscontrata infatti sulla totalità dei grappoli
contenenti la (-)Geosmina, la presenza contemporanea di Botrytis cinerea e di Penicllium expansum.
Successivamente i microrganismi prelevati dai
grappoli sono stati posti in coltura in mosto naturale
sterile e su substrato artificiale solido (Malto-Agar),
ed è stata testata la loro capacità di produrre geosmina anche nelle condizioni controllate di prova.
Paradossalmente Penicllium expansum, noto
produttore di (-)Geosmina su frutti quali mele, pere e
ciliegie, ne produceva nelle colture su Malto-Agar, ma
non in quelle su mosto sterile: apparentemente quindi P. expansum si rivelava non in grado di produrre
questo composto su materiale proveniente dal grappolo d'uva.
Per tentare di chiarire sperimentalmente questo aspetto si è dapprima tentato di riprodurre sperimentalmente, sulle colture di Penicillium coltivate in
mosto d'uva sterile, sequenze diverse di fattori abiotici ( successioni regolari giorno/notte o periodi di
totale oscurità, diversi livelli termici ed igrometrici,
differenti concentrazioni di ossigeno) senza giungere
APPROFONDIMENTO
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Figura 7:
Botrytis cinerea su grappolo.
Fonte: www.regione.piemonte.it
ad alcun risultato: nessuna di queste condizioni
induceva Penicllium expansum a produrre (-)
Geosmina in coltura sperimentale su succo d'uva.
Il fatto che Botrytis cinerea fosse presente sulla totalità dei grappoli che presentavano,
in natura, l'odore terroso caratteristico della (-)
Geosmina ha fatto ipotizzare un possibile coinvolgimento di questo microrganismo nella produzione di "off flavors" da parte di Penicllium
expansum su uva.
Ed in effetti, a seguito di colture sequenziali di B. cinerea e P. expansum, eseguite sperimentalmente su mosto d'uva sterile, è emerso
che alcuni ceppi di Botrytis inducevano in Penicllium la capacità di produrre (-)Geosmina
anche su uva.
Osservazioni relative alle modalità ed
alla cinetica di produzione di questa sostanza in
condizioni sperimentali hanno fatto comprendere che, con ogni probabilità, da un lato la
degradazione degli amminoacidi presenti nel
mosto da parte di B. cinerea rimuove un fattore
di inibizione, e dall'altro la produzione di mannitolo può avere un ruolo di stimolo, nella produzione di (-)Geosmina, da parte di Penicllium
expansum su uva.
Ulteriori studi hanno poi messo in luce
come i ceppi di Botrytis che non consentono la
produzione di (-)Geosmina da parte di P. expansum "preparino" in effetti l'ambiente come già visto (degradazione degli amminoacidi,
produzione di mannitolo) ma abbiano la capacità di sintetizzare un inibitore, di natura polisaccaridica, di taglia compresa tra 30 e 50 KDa,
al momento non identificato.
Nuove ricerche sono in corso a riguardo,
volte non solo a approfondire la conoscenza
chimica dei difetti organolettici, ma anche a
chiarire meglio l'ecologia delle specie fungine
in vigneto, in modo da consentire di affrontare
questi problemi, alla radice, in maniera pratica
e con la massima efficienza ed efficacia.
NUMERO 54 - Maggio - Giugno